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第二章 立式机组的结构第一节 概述 第二节 立式轴流泵的结构 第三节 立式电动机结构 第一节 概述 • 我国研制的大型泵，分两种类型，10个规格，即叶轮直径 1.6~5.7m，扬程3~9.8m，单机流量8~97.5m3/s，单机功 率800~7000kW目前生产的大型轴流泵又有了很大提高 ，已接近或达到世界先进水平 • 我国最大的轴流泵站是江苏省淮安抽水站二站，叶轮直径 为4.5m，单泵流量为65m3/s，单机功率为5000kW；最大 的混流泵站是江苏省皂河抽水站，叶轮直径为5.7m，单泵 流量为97.5m3/s，单机功率为7000kW；最大的离心泵站 是陕西省东雷电灌站，叶轮直径为1.2m，单泵流量为 2.2m3/s，单机功率为8000kW； 第一节 概述 • 大型轴流泵如出水弯管用铸铁制成，常称弯管式轴流泵， 主要有64ZLB-50型，16CJ-80型在我国这种类型的大泵 使用最早，已装机近400台套，约占大型泵总数的70％； 出水弯管如采用钢筋混凝土制成，称圬工式轴流泵由于 消耗金属材料少、结构简单，故应用较广，水泵口径有 2.8m、3.0m、4.0m和4.5m几种，其中2.8m安装台数最多 ；如泵体全部装在钢筋混凝土井筒内，则称为泵井式轴流 泵，口径有2m、3.1m几种。

• 大型立式混流泵口径有1.8m、3m、6m几种，扬程9m左 右 • 国产大型轴流泵及混流泵除个别为卧式外其余均为立式 水泵型号叶轮 直径 (m)比转速n5扬程 (m)流量 (m3/s )转速 (r/min)效率 (%)调节 范围(°)结构 型式配套 功率 (kW)配套电动机型号轴 流 泵64ZLB-50 16CJ-80 18CJB-34 18CJ-63 ZL13.5-8 28CJ-56 28CJ-90 30CJ-30 ZL30-7 40CJ-95 45CJ-901.54 1.54 1.8 1.8 2 2.8 2.8A 3 3.1 4 4.5500 500 700 700 700 760 500 700 700 500 7008 8 3.4 6.3 8 5.6 9 3.1 7 9.5 77 7 9.9 10.1 13.5 21 25.2 18.1 30.2 53 60250 250 250 250 250/125 150 150 105 150 107 10085 87 86.2 87.3 86 89 89 81 87 89 90+4~-4 +2~-10 +4~-6 +2~-10 +6~-6 +8~-6 +8~-8 +4~-6 +6~-6 +6~-8 +4~-8直联 直联 直联 直联 可逆 直联 直联 间传 直联 直联 直联800 800 630 800 1600 1600 2800 800 3000 6000 5000TL800-24/2150 TL800-24/2150 630/120-32 TL800-24/2150 1600/600变极 TL1600-40/3250 TDL325/56-40 800卧式 TL3000-40/3250 TDL535/60/56 TDL550/45-6030ZWQ-3031000338.810598+4~-12卧式 直联1600TDL143/54-8混 流 泵28CJH-56 28CJH-90 3HL 6HL 1400HL-162.8 2.8 2.85 5.7 1.2500 500 900 960 3005.6 9 9.8 5.95 1620.8 25.9 23.2 95.7 5150 150 150 75 37590 87 88 92.1 88+4~-8 +4~-4 +4~-4 0~-8 +4~-4直联 直联 直联 直联 直联1600 2800 3000 7000 1600TL1600-40/3250 TDL325/ -TL3000-40/3250 TDL740/61-80 TL1250-16/2150大型轴流泵及混流泵主要性能参数表 第二节 立式轴流泵的结构立式直联 同步电机 全调轴流固定部分转动部分轴承及密封调节机构第二节 立式轴流泵的结构 •以1.6m的弯管式轴流泵和2m的圬工式轴流泵为主要对象进行说明。

•泵体固定部分主要由与混凝土进水流道相接的底座、套管、压环、叶轮外壳 、导叶体、中间接管、大弯管、小弯管、套管、压环和与混凝土出水管相接 的上底座等部件组成泵体转动部分主要有泵轴（包括短轴或调节轴）和叶 轮（包括轮毂和5张叶片）组成•泵体固定部分的重量，大部分通过中间接管的两个支臂传递到钢筋混凝土泵 墩上，出口端的一部分重量搁支在混凝土出水管上；在64CJ-80型泵的小弯管上，还装有吊环花兰螺丝，把部分重量悬挂在电机次梁上•水泵轴与电机轴用刚性联油器联接；16CJ-80型泵的联轴器之间还装有调节轴，用差动齿轮调节器调节叶片，泵轴径向靠两只橡胶轴承支承，在大弯管上 的称上橡胶轴承，在导叶体中间的称下橡胶轴承，运行时供压力清水润滑 1-叶轮；2-叶轮外壳；3-套管；4- 下压环；5-底座；6-活塞；7-叶轮 轮毂；8-橡胶密封；9-水泵轴；10 -梳形密封；11-防漏橡胶圈；12- 转动油盆；13-毕托管；14-导轴承 座；15-导轴承；16-异形管；17- 导叶帽；18-护管；19-泵盖；20- 人孔盖；21-上盖；22-上座；23- 护管盖；24-泵座；25-油位计；26 -油位计连通管；27-联轴器螺栓； 28-外进人孔盖；29-填料压盖 ZL13.5-8型轴流泵的结构图 一、伸缩节 伸缩节由底座、套管、压环组合而成，底座上 口为填料函（对于圬工式轴流泵，中间有6张 前导叶，管壁四周有8块基础板），套管放入 可自由伸缩，套管与底座之间放4~6道油浸石 棉盘根，上面用压环压紧，供泵壳由于制造、 安装、热变形所引起的轴向位移用，同时在检 修时，可先落下套管，使叶轮外壳便于拆装。

二、叶轮 64ZLB－50型轴流泵叶轮，叶片为半调节式， 轮毂上的5张叶片用紧固螺母压紧在壳体上， 叶片根部刻有基准线，轮壳体上相对应处刻有 安装角度线，根据使用单位的要求，水泵出厂 时把叶片固定在某一角度上，如工况发生变化 需调节角度时，可卸下叶轮，松开紧固螺母， 转动叶片，使基准线对准轮壳上所要求的角度 线，然后拧紧紧固螺母装好叶轮 二、叶轮 16CJ-80型轴流泵叶轮，叶片为全调节式，利 用泵轴顶上的差动齿轮调节器，通过泵轴中的 长操作杆，带动操作架作上下移动，操作架即 带动耳柄使叶片根部的转臂转动，从而带动叶 片转动，当长操作杆向上移动时，叶片向正角 度方向转动，向下移动时，叶片向负角度方向 转动 二、叶轮二、叶轮 28CJ－56型轴流泵叶轮，叶片为油压全调节式 ，4张叶片顶部为活塞式接力器，靠压力油使 活塞上下运动，从而带动操作杆使叶片调角 活塞上下行程为110mm，叶片的可调范围为- 6º~+8º，所供压力油的最大压力为1.45MPa， 整个操作机构浸没在润滑油中 二、叶轮 转动叶片与固定轮毂间的密封处理，一般靠叶片根部轮毂内的压 力弹簧，压紧“入”形密封橡胶圈，圈外再以对开形压环螺丝压紧在 轮毂体上，从而使叶片根部不漏油。

叶片轴上的转臂用键来防止 径向位移，转臂两端用铜套轴承支承在轮毂体内，而转臂又用卡 环压紧在轮毂体上，故叶片在高速旋转时，不致因离心力的作用 而被拨出 叶轮内的操作杆与泵轴内的长操作杆用套筒螺母连接，以便于叶 轮可单独分开运输，整个操作杆孔及叶轮内腔，运转时均充满低 压透平油，以利于润滑、防锈及叶片根部的密封，同时亦可降低 零件的加工精度和装配要求 叶轮与泵油用法兰联接，在法兰的止口处设有密封橡胶绳止漏； 同时在法兰圆周上每间隔设一个圆柱销，以传递扭矩切向力；叶 轮底盖止口上用密封橡胶绳止漏，中间设有放油孔，检查时可打 开放油塞，将叶轮及泵轴内的透平油全部排空，以便于解体检修 三、叶轮外壳 叶轮外壳为球形壳体，以便使球形叶片在内作 任意调角时，保持叶片间隙不变为了拆装方 便，常做成分半式，在分半的连接面上垫有 0.2mm的青壳纸止漏，用螺栓联接，用定位销 固定 球壳的上下直段，设有联接法兰面，上下面均 为凹止口，与导体及套管的凸止口相接，止口 内放Ф10橡胶绳止漏 四、导叶体 导叶体为整体式铸铁件，中间设下橡胶轴窝（ 圬工式轴流泵有的采用油润滑轴承，导叶体上 部埋入钢筋混凝土的出水管内，并用衬圈及连 接螺栓固定，在泵轴伸出混凝土的出水弯管处 ，设有填料止水装置），根据水泵型号的不同 ，在外壳与轴窝之间铸有4~8张导叶片。

导叶体呈上口大、下口下的圆锥形，以便使流 速逐渐减小，以较小的水力损失，把水流导成 轴向流在轴窝的上口装有分半式导水圈及导 水锥设计制造时，要求外壳与轴窝的同轴度 不超过0.08mm，轴窝本身的垂直度不超过 0.02mm，与轴线的同轴度不超过0.05mm 五、中间接管 中间接管为整体式铸铁件，它是泵体固定部分 的基础，上面支承着大弯管及小弯管等，下面 悬挂着导叶体、叶轮外壳及套管，中间设有人 孔；两臂支承在钢筋混凝土泵墩上，支臂上设 有圆孔，供穿钢管作吊装叶轮用；臂端下面装 有基础板，就位时放在泵墩基础混凝土的调整 垫铁上，基础板用三只地脚螺栓与泵墩混凝土 连接 六、大弯管 大弯管为整体式铸铁件，上口法兰与小弯管相 接，下口法兰支承在中间接管上，大弯管顶部 设有上橡胶轴承窝，供安装上橡胶轴承及填料 压盖用 七、泵轴 泵轴用35号锻钢制成，半调节式叶轮用实心轴 ，全调节式叶轮用空心轴，内设长操作杆与叶 轮操作杆相连泵轴上端设刚性联轴器与电机 轴相连，下端设法兰与叶轮壳顶相连泵轴在 上下橡胶轴承和填料密封位置处，常焊一不锈 钢套或喷镀不锈钢层，以防泵轴的锈蚀和磨损 八、主轴承水润滑的橡胶 轴承稀油润滑的金 属轴承转动油盆式 稀油轴承毕托管式稀 油轴承水导轴承八、主轴承橡胶轴承的轴承体为分半式铸铁件，在轴承体 内胶合一层橡胶衬，上面开有4~6条过水润滑 水槽，轴承体上端为法兰面，可用螺栓及销钉 固定在轴窝面上。

轴承上部有水箱，与供水系 统相连，以便进压力水润滑和冷却轴承 大弯管顶上的上橡胶轴承、水箱密封靠填料函 ，内装3~4道方形油浸石棉盘根，用分半式压 盖压紧在导叶体的下橡胶轴承，因四周有水 ，通常采用密封性能好的平板橡皮水封装置； 而下导油轴承则采用梳齿形密封或机械端面密 封 九、机械调角机构和油压调角机构 16CJ-80型轴流泵机组，在主轴联轴器之间装有一段长 750mm的差动齿轮调节器，使叶片变成全调节式 差动齿轮调节器操作时，先通过炭刷及滑环，把交流 电通入随轴旋转的调节器，接通调节器上腔内的2.2kW 异步电动机，利用换向开关，可使小电动机作正反方 向转动，带动调节机构中的差动齿轮体，使空心轴内 的丝杆、操作杆及轮毂体内的十字架作上升或下降运 动，从而调整叶片的角度至所需值 差动齿轮调节器 1-实心电机轴； 2-空心泵轴； 3-2.2kW异步电动机； 4-齿轮组1； 5-齿轮组2； 6-花键轴； 7-套筒齿轮轴； 8-螺杆轴； 9-自整角机； 10-紧固螺栓； 11-平键； 12-长操作杆； 13-碳刷及滑环 固定在小电动机上的齿轮，带动齿轮组1，使花键轴旋 转，同时带动齿轮组2，使套筒齿轮轴也旋转，在同一 根轴上，通过两种比速不同且差距很小的同一方向转动 ，使轴产生上下运动。

油压调角机构原理 1-操作架； 2-耳柄； 3-叶片； 4-连杆； 5-转臂； 6-接力器活塞； 7-油箱； 8-油泵； 9-电动机； 10-压缩空气管； 11-贮压器； 12-回油管； 13-进油管；14-手轮； 15-伺服电机； 16-配压阀活塞杆； 17-回复杆； 18-刻度盘叶片角度； 19-随动轴换向接头； 20-受油器； 21-至活塞下腔； 22-至活塞上腔； 23-中间隔管； 24-上操作油管； 25-油至操作油管内腔； 26-油至操作油管外腔 第三节 立式电动机结构 一、定子 （1）机座。